La neuroscienziata Bianca Jones Marlin, ricercatrice presso la Columbia University e borsista del programma HHMI Freeman Hrabowski, studia da oltre un decennio come il sistema nervoso dei mammiferi si adatti per garantire la sopravvivenza della specie. I più recenti risultati del suo laboratorio dimostrano che l’atto di accudire i piccoli è in grado di modificare la struttura e l’attività del cervello anche nelle femmine che non hanno partorito, innescando adattamenti biologici simili a quelli delle madri biologiche. La ricerca, condotta su modelli animali, ha inoltre fatto luce sui meccanismi attraverso i quali alcune risposte allo stress vissute dai padri vengono trasmesse per via epigenetica alle generazioni successive.
- I circuiti cerebrali e l’ossitocina si attivano con l’accudimento anche nei soggetti senza legame biologico di maternità.
- La preferenza olfattiva per i piccoli si sviluppa soltanto se la madre ha un contatto diretto e prolungato dopo la nascita.
- I padri sottoposti a uno stress olfattivo trasmettono la relativa sensibilità al 100% della propria prole.
L’ossitocina attiva la risposta uditiva anche nelle non madri
I piccoli di topo nascono ciechi, sordi e incapaci di regolare la propria temperatura corporea, dipendendo interamente dagli adulti per la sopravvivenza. Nelle madri biologiche, il parto provoca un’ondata di ossitocina, un ormone e neuromodulatore chiave che le spinge a recuperare i piccoli nel nido ogni volta che avvertono il loro richiamo. Al contrario, le femmine vergini tendono solitamente a ignorare, fuggire o persino attaccare un piccolo che piange.
Attraverso la convivenza tra femmine vergini, madri e cuccioli, il team di ricerca è riuscito a indurre la produzione di ossitocina anche nelle femmine non biologiche. Utilizzando registrazioni elettrofisiologiche su singoli neuroni della corteccia uditiva e la tecnica di imaging iDISCO — che rende trasparente il tessuto cerebrale per visualizzare l’attività neurale — i ricercatori hanno osservato che il cervello delle femmine vergini con esperienza di convivenza rispondeva al pianto dei piccoli con uno schema molto simile a quello delle madri biologiche.
I dati indicano che la presenza costante dei piccoli e l’esperienza diretta di accudimento sono sufficienti a riprogrammare l’attività neurale del cervello, indipendentemente dalla gravidanza.
Questo fenomeno illustra il concetto di neuroplasticità, ossia la capacità del cervello di ristrutturare i propri circuiti in risposta a stimoli ambientali e sociali. Per la comprensione dei comportamenti parentali, questo implica che i meccanismi biologici della cura non sono un’esclusiva del parto, ma possono essere appresi e consolidati attraverso l’esposizione diretta.
La sensibilità olfattiva richiede il contatto con i neonati
L’udito non è l’unico senso a guidare la risposta parentale. Marlin e i suoi collaboratori hanno analizzato l’effetto dell’olfatto utilizzando l’urina dei piccoli come tracciante odoroso. Gli esperimenti hanno evidenziato che le madri mostrano una spiccata preferenza per questo odore specifico solo se hanno effettivamente accudito i neonati dopo la nascita.
Le madri separate dai piccoli subito dopo il parto e le femmine vergini conviventi non hanno manifestato la stessa preferenza olfattiva. L’epitelio olfattivo, situato nel naso, contiene cellule staminali che si rinnovano continuamente in base ai segnali ormonali e ambientali, offrendo una notevole flessibilità di risposta agli odori.
L’impronta dello stress paterno passa alla prole
Oltre alla maternità, il laboratorio della Columbia University studia la trasmissione transgenerazionale attraverso i padri. L’epigenetica analizza come le esperienze ambientali possano modificare l’espressione dei geni senza alterare la sequenza primaria del DNA. In uno studio mirato, i ricercatori hanno addestrato topi maschi ad associare l’odore di mandorla a uno stimolo di stress lieve.
In seguito all’addestramento, nei padri è aumentato il numero di neuroni recettori M71, specializzati nel rilevare l’odore di mandorla. Quando questi maschi si sono accoppiati con femmine prive di tale condizionamento, il 100% della prole ha ereditato un numero maggiore di recettori M71.
Anche dopo il ciclo completo di rinnovo dello sperma, che nei topi avviene ogni 40 giorni, l’adattamento biologico è rimasto impresso e si è trasmesso ai figli.
L’analisi della trasmissione ha mostrato che l’esposizione all’odore di mandorla provocava un picco di norepinefrina — l’ormone dello stress legato alla reazione di attacco o fuga e prodotto nel locus coeruleus — sia nei padri che nei figli. In termini evolutivi, questa dinamica suggerisce che l’organismo maschile è in grado di trasferire alla prole un’impronta biologica preventiva per prepararla ai pericoli già individuati dai genitori nell’ambiente circostante.
Ritenete che le scoperte sulla plasticità cerebrale nell’accudimento possano cambiare il modo in cui intendiamo i ruoli genitoriali? Condividete la vostra opinione nei commenti.
